时玉香

胜利油田中心医院 器械科，山东东营 257034

呼吸机新通气模式的探讨

时玉香

胜利油田中心医院 器械科，山东东营 257034

随着呼吸机在临床的广泛应用，呼吸机的通气模式不断发展和更新。本文简介几种新的通气模式，这些模式无论从病人角度还是从医护人员角度都更具人性化、自动化，为临床的救治提供了更有效、更便捷的手段。

呼吸机；机械通气；通气模式；闭合环；潮气量

呼吸机作为一种有效的临床抢救和治疗设备被广泛应用于各大医院的呼吸科、急诊科、重症ICU、术后恢复病房、CCU、神经内外科等[1,4]。在众多机械通气的技术和方法中，通气模式是最难学习和掌握的，随着呼吸机的不断更新换代，通气新模式也层出不穷。

1 常用的通气模式

2000年美国呼吸和危重病学杂志（Am J Respir CritCareNed）发表了Esteban等的一份调查报告[7]，该报告的调查范围包括北美、南美、西班牙和葡萄牙的412个内科、外科ICU(不包括儿科ICU、术后恢复病房和CCU)。调查时正在接受机械通气的共有1638例患者，占ICU患者的39%。对这些患者所用通气模式的调查结果是：47%应用辅助-控制通气（A-CV）模式；6%用同步间歇指令通气（SIMV）；15%用压力支持通气（PSV）；25%用SIMV＋PSV；仅有7%用其它模式。对撤机方法的调查结果：最常用的撤机方法是PSV(占36%)；28%的患者联合应用SIMV和PSV；5%患者单用SIMV；17%患者用间歇自主呼吸试验〔包括用T型管、持续气道正压(CPAP)或flow-by〕；4%患者用每天自主呼吸试验，另10%用其它方法（如双相气道正压通气(BIPAP)、两种或两种以上方法联用）。

在对医生的问卷答案中[7]，A-CV为最喜欢应用的通气模式。最喜欢用的撤机方法有：34%医生选择PSV；35%选择SIMV加或不加PSV，与临床实际应用的情况一致。从该调查可见，尽管近年来已发展了许多通气新模式，但无论在常规通气过程或撤机阶段，临床医生最常用的仍是A-CV、PSV、SIMV或SIMV＋PSV这几种老通气模式。此现象说明，在研究证明各种通气新模式的确切效果之前，人们还是喜欢应用老模式，各种通气新模式的研究和较普遍应用尚待时日。

2 新的通气模式简介

所谓“新”模式，是相对于“老”模式而言。其设计理念的不同，推出的通气模式各有千秋[2,6]。

2.1 保留和扶持自主呼吸[5,15]

与控制通气比较，自主呼吸的好处有：① 降低胸内压，使血流动力学较少受正压通气的影响，增加各重要脏器的血流灌注；② 改善和促使萎陷的肺泡复张，增加呼吸的效率；③ 便于患者活动，通过主动咳嗽来改善气道分泌物的廓清；④ 有较好的通气/血流(V/Q)比例；⑤ 便于撤机。

为此而开发的通气新模式有：BIPAP、气道压力释放通气（APRV）和按比例辅助通气(PAV)。

⑴ BIPAP是一种压力/时间循环的通气模式[3,12]，俗称“万能模式”，它是通过软件程序设置两个不同水平的CPAP，病人可在设置的时间内，在两个不同水平的CPAP上进行自主呼吸，应用BIPAP模式比应用CPAP对增加患者的氧合具有更明显的作用。近年临床应用的经验表明：在疾病的各个阶段，均可用BIPAP模式作为患者自主呼吸的通气辅助、操作简单方便且无创伤性。

⑵ APRV 实际上是低压力时间很短的BIPAP的一种特殊类型，APRV通过周期性的呼气末正压（PEEP）释放保证有效的肺泡通气。当压力释放活瓣开放时,气体由此流出，气道内PEEP水平降低、呼出气量增加、CO2排出增多、功能残气量减少, 形成一次大呼气。PEEP的释放频率由定时器控制,该定时器还能控制压力释放的时间和程度。压力释放活瓣关闭时，自主呼吸在高PEEP水平上进行。APRV方式下生理死腔减少，在延长的吸气相中气体在肺内分布较好，其缺点在于当患者自主呼吸较快时，压力释放的频率必须不断调整以避免高PEEP活瓣释放和与自主呼吸不同步。

⑶ PAV 又称为比例压力支持（PPS），是为患者提供与其自主呼吸产生的气道压成比例的压力支持，使病人的吸气努力与通气之间保持一致，是患者自主呼吸能力的扩大。由于PAV保护并加强病人自身控制机制，使通气时气道峰压降低，过度通气的可能性减少，避免机械损伤，大大降低呼吸功。

2.2 对压力和容量进行双重控制

机械通气模式可分为“定压”和“定容”两大基本类型。与定容型通气比较，定压型通气的好处是：人-机协调性好，其流速波更有利于气体在肺内的交换，便于限制过高的肺泡压和预防呼吸机相关肺损伤（VALI）；缺点是不能保证恒定的潮气量。研制双重控制模式（Dual Control Modes）是希望兼备两者的优点。但要对压力和容量同时进行双重控制是不可能的，这不符合物理学规律。

可行的办法有三种：

⑴ 每次呼吸先以定压型（如PSV模式）来进行，不足的气量部分再以定容型〔如定容型辅助-控制通气(VA-CV)模式〕来补充，这就是容量保障压力支持通气(VAPS)模式。该模式在保持最低水平潮气量的同时，又有很好的同步辅助作用，呼吸机提供的流量与病人所需的流量一致，从而减少呼吸肌负荷，降低呼吸功并避免过度通气。

⑵ 每次呼吸均以定压型〔如压力控制(PCV)或PSV模式〕来进行，通过持续监测患者的肺胸顺应性，自动地逐步调整吸气压来维持潮气量的恒定，这就是压力调节容量控制(PRVC)和容量支持(VS)的工作原理。该模式下人机协调好，潮气量恒定，可保障自主呼吸力学不稳定患者的通气安全。

⑶ 所谓“自动模式”（Automode），即是尽量多地以支持通气〔压力支持(PS)或VS〕模式来工作，并以控制通气〔如压力控制(PC)或容量控制〕模式作后备以保障通气安全。它与PSV加窒息通气（Apnea Ventilation）的区别是：自动模式的支持通气与控制通气间的转换是双向的，当患者有连续2次的触发时，呼吸机会自动从控制通气转回支持通气。而窒息通气在启动后即以控制模式进行通气，同时发出报警。即使患者以后有触发功能，呼吸机也不会自动转换回支持模式。

2.3 CLV模式的研究和开发

所谓“闭合环通气”(Closed Loop Ventilation，CLV)，通俗地说，可称为智能化通气[10,11]。呼吸机模拟医生实施机械通气的全过程，获取患者的通气需要和各相关资料自动监测各项指标，分析监测结果并及时自动地调整呼吸机参数。

新一代呼吸机采用了高精度微量传感器、快速反应的阀门系统和微电脑这三大先进技术，使得快速自动监测阻力、顺应性、内源性呼气末正压(PEEPi)、潮气量（VT）、有效潮气量（VA）、每分通气量（VE）等成为可能。功能强大的微电脑可替代人的功能，对以上监测指标即输入参数（input）进行综合分析，必要时通过物理学、生理学原理和数学公式运算，形成指令，即输出参数（output），呼吸机按指令对通气参数进行调控，这就是CLV的工作流程。

闭合环通气的主要模式有窗量保障压力支持VAPS（Volume Assured Pressure Support）、PRVC、VS、每分钟指令通气（MMV）、ASV、PAV以及尚处于研究阶段而未装备于呼吸机。在市场上销售的一些通气模式，如气道闭合压控制压力支持(pressure support controlled by airway occlusion pressure)，简称P0.1控制模式。

VAPS、PRVC、VS在上面已经介绍过，这三种方式即属于压力流量双重控制的模式也属于闭合环路设计理念下的模式[14]，下面仅对其它几种新模式作一简单介绍。

⑴ MMV 只有在病人自主呼吸不够且低于预设的最小分钟通气量时会自动增加机械通气，相反，恢复自主呼吸能力的病人在没有改变呼吸机参数情况下，会自动将通气水平降低。MMV特别适用于那些神志紊乱而导致的自主呼吸不稳定的病人，如脑炎、镇静药过量、全身麻醉、急性脑损伤等，而对于那些浅快呼吸而导致通气不足的病人要慎用。

⑵ ASV 利用微电脑系统监测患者的情况，自动设置和调整呼吸机参数来适应患者的呼吸能力和通气需要。患者无自主呼吸时，提供控制通气，自主呼吸功能恢复时提供支持通气，而且它所提供的控制或支持通气，均是在患者当时的呼吸力学状态下，以最低气道压和最佳频率来适应通气目标（每分通气量）的。其基本工作原理是：根据体重和临床情况，设置每分通气量（MMV），呼吸机先提供5次试验通气，自动测出患者的动态顺应性（Cdyn）和呼气时间常数（RCexp），然后根据计算最小呼吸功的Otis 公式，算出理想频率（f）和理想潮气量（VT），再用P-SIMV（无自主呼吸时）或PSV（自主呼吸时）来实施。ASV 也可理解为：MMV ＋ P-SIMV ＋ PSV 的理想组合。

ASV 的优点：① 适应各种患者和不同临床情况；② 尽量简化参数的设置和通气过程中的调试；③ 避免过高气道压和过大潮气量，增加人-机协调性以减少机械通气并发症；④ 有利于尽早撤机。ASV只需设置3个参数：① 每分钟通气百分数（%MV），若设置%MV为100%，即呼吸机提供的每分通气量为0.1L/kg（成人）或0.2L/kg（儿童）；② 气道压报警上限；③ 体重（kg）。

⑶ PAV 旨在保留和扶持自主呼吸理念下的闭合环路的模式，前面已作过简单介绍，PAV的优点：① 感觉舒适PAV模式下，患者的呼吸与呼吸机同步，患者自己控制呼吸形式和呼吸频率, 不存在人机对抗。② 呼吸力学特性的改善 PAV时，气道压(Paw)与吸气肌收缩产生的压力(Pmus)成一定比例，在吸气末期Pmus和Paw均达到最大值，所以气道峰压要小于被动状态下获得相同的潮气量和流速所需的压力。③ 减少镇静剂和肌松剂的使用。④ 避免过度通气。⑤ 加强患者对呼吸的自主控制能力。

PAV的缺点：① 需要自主呼吸驱动 PAV压力的产生及大小均由自主呼吸控制，故不适用于危重病患者和呼吸驱动障碍者。② PAV与呼吸形式 PAV只能在患者现有的呼吸形式下辅助通气，并不能将其呼吸形式正常化，若患者呈浅快呼吸时，PAV不能降低其频率，临床医师应根据其产生机制进行相应调整。③ 压力脱逸现象 当PAV装置产生的辅助压力大于呼吸系统力学特性所需的压力时，即产生压力脱逸现象。具体表现为潮气量过大，患者有明显的激活呼气肌的动作以及流速波型的急骤变化。④ 增加通气潜在的不稳定性。

综上所述，近年发展的各种通气新模式从设计理念上更加人性化、自动化，但其长期使用的效果、对血流动力学的影响尚缺乏临床上科学的随机对照研究来证明它们的独特好处，这就需要我们的临床医生在应用这些新的通气模式时，要密切观察病人的各项生理参数的变化，而对通气模式做出随时调整，以避免造成医疗纠纷。

[1] 张波.机械通气模式的发展与临床应用[J].中国医疗器械杂志,2003(1):51-54.

[2] 周新,陈宇清.机械通气模式的研究进展[J].中国呼吸与危重监护杂志,2004(3):12-15.

[3] 金巍.具有创新意义的呼吸机通气模式[J].科技情报开发与经济,2008(31):144-146.

[4] 俞森洋.现代机械通气的理论和实践[M].北京:中国协和医科大学出版社,2000.

[5] 郑欲知,李振华.通气模式临床应用研讨[J].中国医疗器械杂志,2007(4):67-68.

[6] 方玲,等.呼吸机通气模式综述[J].医疗装备,2006(6):4-7.

[7] DojetM,et al.Clinicalevaluationofacomputer-controlledpressure support mode[J].Am J Respir CritCareMed,2000,161(Pt1):1161 -1166.

[8] Kuhlen R,Guttmann J,Rossain R,ed.New forms of assisted spontaneous breathing,Urban&FischerVerlag Munich[J].Jena, Germany 1stEnglish edition,2001:21-65;93-106.

[9] Kimble BA,et al.Measurement of pulmonary mechanical during closedloop ventilation:leastsquaresfitvs.occlusion[J].Am J Respirt Crit Care Med,2000,161(3):A386.

[10] 夏慧琳,高关心,彭树良.闭环控制在呼吸机上的应用[J].中国医疗设备,2008(5):56-57.

[11] 周新,等.闭环控制与现代机械通气[J].中国呼吸与危重监护杂志,2002(4):60-62.

[12] 董娟.机械通气两种BIPAP的比较[J].医疗设备信息,2007(4): 48-50.

[13] 郁红漪,韦汉鹏.呼吸机机械通气的智能化[J].中国医疗器械杂志,2003(1):51-54.

[14] 俞森洋.机械通气新模式(2):双重控制模式[J].中国医疗器械信息,2004(5):69-72.

[15] 覃海燕.自主呼吸跟踪控制的关键技术[D].长沙:国防科学技术大学,2008.

Discussion on New Mechanical Ventilation Mode of Ventilator

SHI Yu-xiang
Equipment Department,Central Hospital of Shengli Oil Field, Dongying Shandong 257034, China

TH789

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.11.021

1674-1633(2010)11-0054-03

2010-03-12

作者邮箱：adongcai@126.com

Abstract:With extensive application of ventilator in the clinical,new ventilation mode of ventilator developed and updated continuously.This paper introduces several new ventilation modes,which can provide effective and convenient methods for clinical treatment.

Key words:ventilator;mechanical ventilation;ventilation mode;closed loop;tidal volume